CTBN增韧环氧树脂微孔发泡研究

研究了液体端羧基丁腈橡胶(CTBN)增韧高分子量环氧树脂(EP,牌号CYD–014U)的超临界二氧化碳(SC–CO_2)微孔发泡及其泡孔结构,通过差示扫描量热(DSC)、动态热力学分析(DMA)和扫描电子显微镜(SEM)分别研究了不同含量CTBN共混体系的热性能、动态模量、断面形貌和不同发泡条件下的泡孔结构。研究发现,当CTBN含量从0%增加到30%时,EP/CTBN体系的玻璃化转变温度持续下降,其DSC测试结果从98.44℃下降至81.89℃。SEM观察断面和气体传质发现,CTBN含量增加基体塑化,出现两相结构,体系气体吸附量增加,解吸附速率加快。CTBN含量为10%~15%时,经60℃/12 MPa/72 h气体饱和以及110℃发泡10~15 s,泡孔尺寸为1~2μm,泡孔密度为5.60×10~(10)~6.28×10~(10)个/cm~3;随着发泡时间增加,泡孔经历成核、生长、聚并三个阶段,泡孔尺寸增加,泡孔密度先增后降。     

环氧树脂微孔材料的制备与性能

采用以超临界CO₂为物理发泡剂的固态间歇发泡技术制备了环氧树脂微孔材料,利用SEM和DSC研究了环氧树脂微孔材料的制备工艺,分析了发泡前后环氧树脂的力学性能和介电性能。结果表明:环氧树脂片材的预固化度为75%~85%时,气体浓度达到5.11%~5.43%,气体饱和时间为48 h,泡孔排列紧密尺寸均匀。发泡温度的提高和发泡时间的延长会使环氧树脂微孔材料的平均泡孔直径逐渐增大,泡孔密度逐渐降低。当环氧树脂片材预固化度为75%、发泡温度为120 ℃、发泡时间为10 s时,环氧树脂微孔材料的平均泡孔直径为10.6 μm,泡孔密度为1.03×109 个/cm3,泡孔呈均匀致密的球形或多边形结构。与未发泡材料相比,环氧树脂微孔材料的断裂伸长率和冲击强度分别提高了43%和39%,介电常数降低了42%,介电损耗降低了50%。      

脉冲激光改性碳纤维复合材料及其金属化研究

目的 选择性地实现碳纤维复合材料(Carbon fiber reinforced plastic,CFRP)表面良好的导电性,满足它在共形天线上的应用。方法 采用波长为1 064 nm的纳秒脉冲激光器对惰性极高的CFRP表面进行表面改性处理,并结合化学镀铜技术,制备激光改性碳纤维复合材料表面金属层。利用扫描电镜、X射线光电子能谱仪对改性后的材料表面进行表征,利用焊点拉脱方法表征金属层结合力。结果 研究表明,激光能量密度越高,则CFRP基材表面树脂被去除得越多;激光搭接率越大,则碳纤维束表面越粗糙;在适当的激光能量密度(60 J/cm²)和横/纵向搭接率(50%)下,会产生大量的极性化学基团。当激光能量密度为10~100 J/cm²、激光搭接率为0%时,CFRP表面镀铜层的结合强度为0.57~3.16 MPa,且激光能量密度与镀层结合强度呈正相关。当激光能量密度为60 J/cm²、激光搭接率为−100%~90%时,CFRP表面镀铜层的结合强度为0.19~ 3.24 MPa,且激光搭接率与镀层结合强度呈正相关。结论 脉冲红外纳秒激光在一定能量密度和搭接率的条件下,可改变碳纤维表面形貌、化学成分,实现金属层的制备。     

氧化/还原氧化石墨烯基纳米复合材料的研究

综述了以氧化/还原氧化石墨烯为基体的纳米复合材料的最新研究成果和应用进展.对石墨烯的氧化和脱氧化机理进行了介绍;着重阐述了石墨烯与金属、金属化合物和导电聚合物的纳米复合,包括纳米复合材料的制备方法、主要性能及应用前景,并对类似纳米复合材料的性能进行了归纳;最后,结合我国目前的实际情况对以石墨烯为基体的纳米复合材料发展中所面临的机遇和挑战进行了总结和展望.     

低温液体氧氮化对奥氏体不锈钢磨损行为的影响

[目的]奥氏体不锈钢被广泛用于制造各种航空电子装备零部件,但其硬度和耐磨性欠佳。[方法]采用低温液体氧氮化技术对304奥氏体不锈钢进行表面改性处理。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、维氏硬度计等分析了所得复合改性层的微观组织和截面显微硬度分布,通过摩擦磨损试验探究了表面改性层的耐磨性。[结果]低温液体氧氮化表面改性层由外侧致密的Fe₃O₄相和内侧富氮S相构成。S相是含氮过饱和固溶体,含有大量位错、层错和孪晶,因此硬度较高。载荷和温度会影响不锈钢样品的磨损行为,温度升高和载荷增大都会使304奥氏体不锈钢样品和低温液体氧氮化样品的平均摩擦因数轻微下降,磨损体积损失增大。不过低温液体氧氮化处理能够缩短304奥氏体不锈钢样品初始磨损阶段的持续时间,使其在载荷10 N、温度200°C条件下的最大磨损体积损失由1.086 mm³降至0.144 mm³。[结论]低温液体氧氮化处理能够显著提高304奥氏体不锈钢的耐磨性。